Анализ формирования дополнительных дифракционных порядков на оптической оси для бинарных фраксиконов
Автор: А.В. Устинов, О.А. Дюкарева, С.Н. Хонина
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 3 т.50, 2026 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрены бинарные осесимметричные фраксиконы, представляющие собой оптические элементы с различной степенной зависимостью от радиуса (которые также можно назвать обобщёнными линзами). Аналитически и численно исследовано формирование дополнительных осевых дифракционных порядков, связанных с бинаризацией и приводящих к сложным интерференционным распределениям на оптической оси. Показано, что степенная зависимость приводит к различной протяжённости формируемых осевых порядков и, соответственно, к различному характеру интерференционного взаимодействия. В частности, при квадратичной зависимости (линза) дифракционные порядки являются очень компактными, отделены друг от друга и не приводят к интерференции. При линейной зависимости (аксикон), наоборот, дифракционные порядки являются значительно протяжёнными вдоль оптической оси, что приводит к существенной интерференции в областях перекрытия. Вариации степенной зависимости позволяют формировать распределения, промежуточные между этими двумя крайними типами элементов. Это расширяет оптический инструментарий, в том числе востребованный при 3D-мультиплексировании лазерных пучков.
Аксикон, обобщённая линза, фраксикон, бинаризация, осевые дифракционные порядки
Короткий адрес: https://sciup.org/140315724
IDR: 140315724 | DOI: 10.18287/COJ1783
Analysis of the formation of additional diffraction orders on the optical axis for binary fracxicons
Binary axisymmetric fracxicons, which are optical elements with different power-law dependence on the radius (which can also be called generalized lenses), are considered. The formation of additional axial diffraction orders associated with binarization and leading to complex interference distributions on the optical axis is studied analytically and numerically. It is shown that the power-law dependence leads to different lengths of the formed axial orders and, accordingly, to different nature of the interference interaction. In particular, with a quadratic dependence (lens), the diffraction orders are very compact, separated from each other and do not lead to interference. With a linear dependence (axicon), on the contrary, the diffraction orders are significantly extended along the optical axis, which leads to significant interference in the overlap regions. Variations of the power dependence allow the formation of distributions intermediate between these two extreme types of elements. Our findings expand the optical toolkit, including that which is required for 3D multiplexing of laser beams
